Innovare il settore dell'elettronica di consumo attraverso l'Additive Manufacturing

L'elettronica di consumo rappresenta un mercato complesso, dove i player devono essere in grado di coniugare un’elevata qualità del prodotto finito con un time-to-market particolarmente ridotto.

Inoltre, il mercato è decisamente orientato al cliente e questo richiede, alle aziende che decidono di competere al suo interno, continui investimenti in R&D per lanciare prodotti sempre nuovi.

Tutto ciò rende questo settore particolarmente sensibile ai vantaggi che le tecnologie più avanzate possono offrire in ambito progettazione e produzione.

L’elettronica di consumo è un settore decisamente florido, in grado di sopportare le maggiori turbolenze di mercato. Nel 2021, in un anno caratterizzato dal ritorno alla crescita per l’economia italiana, secondo i dati GfK le vendite sono cresciute del +35.9% rispetto all’anno precedente ed il valore complessivo del comparto Tecnologie di consumo ha raggiunto i 17,5 miliardi di euro. Inoltre, secondo Fortune Business Insights, si prevede che raggiungerà i 989,37 miliardi di dollari nel 2027.

È possibile identificare almeno tre sfide che i soggetti operanti all’interno del settore si trovano ad affrontare ogni giorno:

1. Consegnare i prodotti nei tempi concordati, accorciando il più possibile il time-to-market
2. Garantire una produzione diversificata a costi sostenibili.
3. Ridurre le inefficienze lungo l'intera catena di creazione del prodotto.

Inoltre, l’industria ha i suoi più grandi player al di fuori dei confini europei (Asia prevalentemente) e ciò ha portato recentemente a registrare importanti rincari dei costi dei componenti e della logistica, oltre alle difficoltà di approvvigionamento da parte degli OEM e delle PMI operanti in Europa e Italia. Alla luce di ciò, andiamo ad analizzare come le tecnologie di AM possono aiutare i produttori di beni di consumo ad affrontare queste sfide.

Stampa 3D per ridurre il time-to-market

Le tecnologie di AM possono essere considerate un importante ausilio per garantire un time-to-market ridotto, in quanto consentono all’azienda di velocizzare e snellire le fasi di validazione del prodotto e limitandone i costi di progettazione.

Ne è un esempio il produttore di GPS per sport outdoor TwoNav che, grazie all'ausilio delle stampanti 3D FFF di BCN3D (Sigma D25, Epsilon W27, Epsilon W50), ha un nuovo processo di progettazione più flessibile e iterativo (circa il doppio di iterazioni rispetto a un processo di progettazione tradizionale), un time-to-market più rapido e una riduzione dei costi di produzione (di circa €450,00 per prodotto).

I prototipi possono essere testati rapidamente, ottenendo dei feedback al termine di ogni iterazione che consentono di passare immediatamente alla fase di produzione.

Stampa 3D per ottimizzare la catena di creazione del prodotto

L'Additive Manufacturing, in particolare la tecnologia di stampa 3D FFF, si presta perfettamente come strumento per snellire il processo di produzione del bene elettronico. I bassi costi di gestione e realizzazione permettono di ottenere utensili e jigs&fixtures utili nello snellire e velocizzare le operazioni di assemblaggio dei prodotti, riducendo allo stesso tempo i margini di errore dell’operatore. Inoltre, l’elevato grado di digitalizzazione delle stampanti e dei servizi correlati permette di creare un magazzino digitale dove conservare i tools creati e stamparli all’occorrenza.

TwoNav utilizza le stampanti 3D FFF di BCN3D per produrre utensili e dime di posizionamento utili durante tutte le fasi di assemblaggio.

Nell’applicazione a sinistra viene creato e implementato uno stampo nell'utilizzo di una macchina pressurizzata che fissa il pannello di vetro alla parte anteriore del dispositivo GPS. Sulla destra invece si ha una dima di posizionamento che tiene in posizione i componenti del dispositivo GPS durante l'assemblaggio.

Materiali ESD Safe

La versatilità delle stampanti 3D FFF permette di poter stampare un’ampia gamma di materiali, dai basici PLA e ABS, ai più ingegneristici come elastomeri, caricati in fibra di carbonio e fibra di vetro.

In questo contesto si posizionano i materiali ESD (Electro Static Discharge), ovvero materiali che permettono di evitare l’accumulo di cariche elettrostatiche e proteggere quindi i dispositivi da tale rischio. Tra questi materiali, con una resistività superficiale compresa tra 10⁶ e 10⁹ ohm, troviamo prevalentemente in commercio polimeri additivati come ABS-ESD, TPC-ESD e PETG-ESD. Questi vengono utilizzati per la realizzazione di connettori, dispositivi di misurazione, sensoristica e jigs&fixtures.